1. 서 론

1.1 연구의 배경 및 목적

도시철도가 운행을 시작한 이래 도시철도 역사 내 설치된 보행시설 및 편의시설에서도 크고 작은 안전사고들이 반복, 지속적으로 발생하고 있다. 이는 도시철도 운영기관의 사고확률 및 피해규모 감소를 위한 예방대응체계가 미흡한 것을 의미하는 바, 역사 내에서 발생하는 철도안전사상사고의 효과적인 감소를 위해서는 역사별 위험도 분석 및 현실적인 위험도저감 방안이 도출되어야 한다. 이를 기반으로 위험도가 높은 역사를 우선적으로 관리하고 점진적으로 확대해 나가야 할 필요성이 있다. 본 논문의 목적은 도시철도 역사 내 철도안전사상사고의 위험도저감 대책 및 시설물별 위험도의 가중치 설문조사, 역사별 위험도 분석, 위험도저감 대책의 효과분석을 통하여 도시철도 역사 내 철도안전사상사고 위험도 평가 및 위험도저감 방안을 제시하는 것이다.

1.2 연구의 범위

1.2.1 내용적 범위

본 논문은 도시철도 역사 내 철도안전사상사고 위험도 평가 및 위험도저감 방안을 제시하는 것으로 연구의 범위는 다음 세 가지이다. 첫째, 도시철도 운영기관의 관련 전문가를 대상으로 위험도저감 대책 및 시설물별 가중치 도출을 위한 설문조사를 수행한다. 둘째, 수도권 소재 246개의 도시철도 역사를 대상으로 역사시설물 별 위험도를 산출하고 이를 기반으로 시설물별 가중평균 위험도를 산출한다. 마지막으로 사고확률감소 및 피해규모저감 대책 등 위험도저감 대책의 대안별 효과 분석을 수행한다.

1.2.2 공간적 범위

본 논문의 공간적 범위는 서울, 경기, 인천 지역 등 수도권 소재 도시철도 역사 246개소를 대상으로 하며 각 지역의 역 개소는 다음 Table 1과 같다.

2. 역사별 위험도 분석

2.1 위험도 분석 방법론

본 논문에서 활용한 위험도 분석 방법론은 크게 2가지이다. 우선은 역사 내 시설물별 위험도를 단순히 평균한 역사별 평균위험도를 산출하는 것이다. 이는 시설물별 위험도의 가중치가 고려되지 않은 것이다. 다음으로는 전문가 설문조사를 통하여 산출된 시설물별 위험도의 가중치를 적용한 역사별 가중평균위험도를 산출하는 것이다. 먼저 역사별 평균 위험도는 다음 수식으로 나타낼 수 있다.

(1)

여기서  : j 역사의 평균 위험도

       : 역사 내 i 시설물의 위험도

       : 역사 총통행이용객 대비 i 시설물에서 발생한 사고확률

       : i 시설물에서 발생한 사고의 피해규모

       : j 역사의 시설물 개수(9개)

다음으로 시설물별 위험도의 가중치를 적용하여 역사별 가중평균위험도를 산출하는 것으로 다음 수식으로 나타낼 수 있다. 시설물별 위험도의 가중치는 전문가 설문조사를 통하여 도출하였다.

(2)

여기서  : j 역사의 가중평균위험도

        : 역사 내 i 시설물의 위험도

        : i 시설물의 가중치

         : 역사 총통행이용객 대비 i 시설물에서 발생한 사고확률

        : i 시설물에서 발생한 사고의 피해규모

        : 시설물 가중치의 총합

2.2 역 시설물별 위험도 가중치 분석

역사 내 설치된 보행시설 및 편의시설의 위험도 가중치 산정을 위하여 전문가 설문조사를 수행하였다. 역사 내에서 철도안전사상사고가 발생했을 때 위험도의 정도를 상대적으로 평가하기 위한 것이다. 설문결과의 전문성을 확보하기 위하여 설문대상은 도시철도 운영기관의 안전업무에 종사하는 전문가로 하였으며 참여인원은 운영기관별 30명으로 하였다. 설문조사의 세부내용은 Table 2와 같다.

설문조사 분석결과 시설물별 평균 위험도는 에스컬레이터가 2.77점으로 가장 높은 것으로 나타났다. 이는 엘리베이터의 사고 피해규모가 다른 시설물 보다 심각하다고 인식하는 것을 의미한다. 다음으로 스크린도어가 2.53점으로 높은 것으로 분석되었으며, 최근 발생한 서울역, 이수역의 스크린도어 사망사고가 영향을 준 것으로 판단된다. 이외에 열차출입문 2.37점, 엘리베이터 2.20점, 계단 2.05점 순으로 위험도가 높은 것으로 분석되었으며 세부 분석결과는 Table 3과 같다.

다음으로 시설물별 평균 위험도를 기반으로 평균 위험도가 가장 낮은 대합실 및 통로의 평균 위험도 값을 1로 적용하여 상대적 가중치를 산출하였다. 이 가중치 값은 대합실 및 통로에 비하여 상대적으로 얼마나 위험한지를 의미하는 것이다. 가중치 산출결과 에스컬레이터가 2.17로 대합실 및 통로에 비하여 2.17배 위험한 것으로 평가되었다. 다음으로 스크린도어가 1.99배, 열차출입문 1.86배 순으로 평가되었으며 시설물별 세부 가중치 산출 결과는 다음 Table 4와 같다.

2.3 위험도 분석 결과

본 논문에서는 위험도 분석방법론에서 제시한 산식을 적용하여 역사별 위험도를 분석하였다. 위험도 분석은 역사별 사고빈도, 시설물별 위험도, 시설물별 가중평균 위험도로 나누어 수행하였다. 산식에 적용한 사고건수는 2010~2014년 동안(5년) 도시철도 운영기관(서울도시철도공사, 서울메트로)의 사상사고 데이터를 활용하였으며, 역사 통행 이용객은 2016년 1월 기준의 승하차 수송실적의 5년 값을 적용하였다.

분석결과를 살펴보면 역사별 사고빈도의 경우 신길역이 백만 명 당 4.99건으로 가장 높게 나타났으며, 종로3가역 3.63건, 동묘역 2.69건, 온수역 2.56건 순으로 나타났다. 사고의 피해규모는 기본적으로 부상자 1명으로 가정하였다. 왜냐하면 지난 5년 동안 서울메트로와 서울도시철도공사의 역사내 철도안전사상사고중 사망자는1명도 없었기 때문이다.

이를 기초로 역사별 평균위험도를 구한 결과 종로3가역이 25.08로 가장 높게 나타났으며, 동묘역 9.39, 이수역 8.29 순으로 분석되었다. 다음으로 시설물별 위험도의 가중치를 적용한 가중평균 위험도는 종로3가역이 31.10으로 가장 높게 나타났으며, 동묘역 12.74 이수역 11.40, 고속버스터미널역 8.83 순으로 분석되었다.

세부 위험도 분석 결과는 Table 5와 같다. 신길역의 경우 백만 통행 당 사고건수는 가장 높았으나 시설물별 평균위험도를 적용할 경우 4위, 시설물별 위험도의 가중치를 적용하였을 경우 5위로 결과가 상이하게 나타났다.

3. 위험도 저감방안

3.1 분석방법론

위험도는 위험확률과 사고피해규모의 곱으로 정의되므로 위험도를 저감하기 위해서는 위험확률과 사고피해규모를 저감하는 방안이 필요하다. 본 논문에서는 위험도저감 방안으로 각 시설물별 위험확률 감소 및 사고피해규모 대책을 도출하고 전문가 설문조사를 통하여 대책들의 효과를 측정하였다.

3.2 위험도저감 설문조사

9가지 시설물의 위험확률 및 사고피해규모저감 대책을 서울도시철도공사, 서울메트로의 예방대책 자료를 활용하여 위험확률 저감, 사고피해규모 저감 2가지방향으로 예방대책을 도출하고 대책의 효과를 정량적으로 평가할 수 있는 전문가 설문조사를 수행하였다. 설문결과의 전문성을 확보하기 위하여 설문대상은 도시철도 운영기관의 안전업무에 종사하는 전문가로 하였으며 참여인원은 운영기관별 30명으로 하였다. 설문조사의 개요는 Table 6과 같다.

설문지 구성은 위험확률 및 사고피해규모저감 대책의 효과를 평가 할 수 있도록 5점 척도로 구성하였으며, 응답자가 별도의 대책을 기술 할 수 있도록 하였다. 설문지 예시는 Table 7과 같다.

3.3 역 시설물별 위험확률저감 방안 및 효과측정

각 시설물별 4~5개의 위험확률저감 대책에 대하여 효과를 측정한 결과 “스크린도어 협착 방지 센서 부착” 대안이 4.217점으로 시설물별 대안들 중 효과가 가장 높은 것으로 분석되었다. 이는 최근 발생한 스크린도어 관련 사망사고의 영향이 응답자에게 적용된 것으로 판단된다. 각 시설물별 위험확률저감 방안의 효과는 Table 8과 같다.

3.4 역 시설물별 사고피해규모저감 방안 및 효과측정

사고피해규모저감 방안은 “신속한 대응체계 마련”을 기본대안으로 설정하였으며, 각 시설물별 1~2개의 위험확률저감 대책에 대하여 효과를 측정하였다. 각 시설물별 사고피해규모저감 방안의 효과는 Table 9와 같다.

4. 결론 및 향후과제

4.1 결 론

본 논문에서는 크게 역사별 위험도 분석, 위험도저감 방안 도출 등 2가지를 수행하였다. 먼저, 역사별 위험도 분석은 역사별 위험도 분석방법론을 크게 시설물별 위험도 및 시설물별 가중치를 적용한 위험도 분석의 2가지로 정립하고 도시철도 246개 역사에 대한 위험도를 분석하였다. 위험도 분석은 백만 통행 당 사고건수, 시설물별 평균 위험도, 시설물별 가중평균 위험도로 구분하여 수행하였다. 분석결과 3그룹에 대한 역사별 위험도 값이 상이하였다. 이는 단순 이용객 대비 사고건수로 역사 위험도를 평가하는 것은 위험도가 높은 시설물에 대한 가중치가 적용되지 않으므로 효과적인 위험도저감을 위한 위험도 평가 방안이 아닌 것으로 판단되었다.

둘째, 역사별 위험도저감 방안 효과 평가를 위하여 위험도저감 방안을 위험확률 및 사고피해규모저감 방안으로 구분하여 도시철도 운영기관의 안전업무 종사자를 대상으로 설문조사를 진행, 효과를 도출하였다. 효과평가 결과 각 시설물별 대안들이 모두 3점 이상의 평균 효과를 가지고 있는 것으로 나타났으며 특히 스크린도어의 위험확률저감 대책인 “스크린도어 협착 방지 센서 부착” 대안이 4.217점으로 시설물별 대안들 중 효과가 가장 높은 것으로 분석되었다. 그러나 사고피해규모저감 방안의 경우 물리적, 공간적 문제 등으로 도출 할 수 있는 대책이 한정되어 있어 각 시설물별로 1~2개의 대안들로만 구성되는 한계점이 존재하였다.

마지막으로 본 연구의 위험도 분석방법 및 위험도저감 방안이 현실적으로 적용되기 위해서는 이를 바탕으로 도시철도 운영기관과 정부가 협조하여 역사 내 위험도 감소를 위한 구체적인 연구개발이 필요할 것으로 판단된다.

4.2 향후과제

본 논문에서는 역사별 가중평균 위험도 방법론을 통하여 역사별 위험도를 산출하고 이를 저감할 수 있는 대안의 효과를 평가하였다. 그러나 이는 역사 위험도를 저감 할 수 있는 방향을 제시하는 기초적인 데이터를 제공하는 것일 뿐 근본적인 역사 위험도 감소를 위한 방안은 아니다. 역사 위험도를 효율적으로 저감하기 위해서는 먼저 본 연구에서 산출된 역사 위험도 값을 기반으로 역사별 위험도 수준이 정의되어야 한다. 또한 제시된 위험도저감 방안에 대한 비용효과 분석이 선행되어야 하며, 이를 기반으로 ALARP 수준을 적용하여 최적대안을 결정하는 방법론이 제시되어야 한다. 이러한 연구가 뒷받침 되어야 역사 위험도 감소를 위한 최적대안이 결정되고 이를 토대로 역사 위험도가 지속적으로 관리 될 수 있을 것이라 판단된다.